電気モーターの始動電流の干渉に対する保護。スキーム、説明

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電気モーターの始動電流の干渉に対する保護。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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家電製品をネットワークに接続すると、テレビ画面やパソコンのモニターにインパルスノイズが発生し、画質や安定性が低下することがあります。

始動リレーや電動機のスイッチの接点が閉じる瞬間に発生する、振幅数千ボルト、始動電流のXNUMX倍、数ミリ秒のパルスノイズは、電子機器の電源回路に容易に侵入し、動作不能に陥ります。家庭用無線電子機器の入力フィルタは、無線機器の電子部品を常に保護できるとは限りません。

サージ保護回路を備えた特別なリミッターが販売されていますが、家庭用無線電子機器をパルスノイズや過電圧の侵入から常に保護できるとは限りません。強力な電気モーターを備えた家庭用電気製品からのサージ電圧の放出を妨げる障害物を作成することをお勧めします。電気モーターの始動時に主電源電圧が低下すると、負荷の始動電流が動作状態まで減少し、電気ネットワークでの無線干渉や過電圧の発生が防止されます。始動電流はいくつかの方法で減らすことができます。負荷電力を減らす、始動リレーが開く瞬間の接点の電圧を減らす、始動電流よりも小さい電流で電気モーターの初期加速を実行する、トランスファーするなどです。静的モードから動的モードへの移行 - 干渉のレベルは重要ではありません。インパルスノイズを低減する電子デバイスの変形例を図1に示します。

（クリックして拡大）

電子回路は出力電圧を安定させるために負帰還回路を備えています。

デバイスの特性：

電源電圧、V ..........190...230
負荷電力、W ............... 1000
開始時間、ミリ秒........................ 5 ... 30
消費電力、W ........ 10
干渉レベル、% .............................. 5
干渉振幅最大tV.......... 50
負荷電圧、V ........ 210 ... 220

スキーム

この回路は、LC 回路で構成される入出力ネットワークフィルター、HL2 LED のサージ抑制器、プログラマブルモータースタートタイマー DA1、およびサイリスター VS1 のキー電流レギュレーターで構成されます。デバイスは自動モードで動作します。

端子 X4、X1 に負荷が加わった場合のみタイマーがオンになります。ダイオードブリッジ VD1 の主電源電圧の降下により変圧器 T2 がオンになり、ダイオードブリッジ VD4 によって整流された二次電圧が制限抵抗 R1 を介して供給され、タイマー DA3 に電力が供給されます。ツェナーダイオード VD13 は電圧を XNUMX に維持します。 V.

整流された電圧のリップルを平滑化するために、コンデンサ C5 が取り付けられ、LED HL1 が電源電圧の存在を示します。

フォトカプラ回路 U1 には、ダイオードブリッジ VD2 から直接不安定な電圧が供給されます。

デバイス全体の動作は、NE1P タイプの DA555 チップ上のプログラマブルタイマーによって制御されます。その目的は、キーデバイス用の矩形制御パルスを VS1 サイリスタで生成し、開始から時間遅延してデバイスをオンにすることです。負荷始動リレー接点と供給電圧が公称値まで指数関数的に増加し、負荷の電圧が安定します。必要に応じて、抵抗 R15 でパルスのデューティサイクルを設定し、R12 - ターンオン遅延時間を設定します。 DA1 タイマーで作成された方形パルス発生器は、RC 回路の定格 (R14、R15、C8) に応じて可変デューティサイクルで方形パルスを生成します。 DA7 のピン 4 - タイマーリセットに接続されたコンデンサ C1 により、5 ～ 30 ms 後にキートランジスタを介して負荷の電圧を指数関数的に公称値まで増加させ、サイリスタフォトカプラ U1 を介して点弧を制御します。パワーサイリスタVS1の角度。

電圧がゼロから最大値まで滑らかに増加するため、負荷始動リレー接点で電気アークが発生し、その後の電気ネットワークでの無線干渉や過電圧が発生する可能性が排除されます。同時に、他の出力の状態に関係なく、出力 3 DA1 の電圧がゼロにリセットされます。変圧器 T1 の二次巻線の入力主電圧の増加によって生じる誤差電圧の増加は、トランジスタ VT2 の開放につながります - フィードバック、DA5 のピン 1 の電圧 - タイマー回路の修正が減少し、デューティに影響します。サイクル。 DA3 の出力 1 のパルス周波数は、発電機のパルス電圧サイクルの休止時間が減少するため増加します。負荷電圧はわずかに減少し、入力主電源電圧の増加を補います。 5 ミリ秒未満続く主電源電圧の低下は、安定化回路の動作に影響を与えません。

負荷回路に初期電圧を生成するために、主要な電圧レギュレータであるトランジスタ VT1 は、サイリスタ VS1 をゼロレベルからではなく、抵抗 R9 の抵抗値によって決まるより高い値 (ベース電圧バイアス) から開きます。インダクタンス L1、L2 とコンデンサ C1、C2、C3、C6 で構成されるネットワークフィルタが負荷電源回路に設置され、インパルス変換ノイズがネットワークに侵入するのを制限し、部分的に減衰させ、インパルス過電圧を除去します。負荷フィルタは、背中合わせの巻線とコンデンサ Sb を備えた変圧器 T2 です。ヒューズ FU1、FU2 は、負荷内の偶発的な短絡から電力線を保護します。コンデンサ C4 は、ブリッジ VD1 のスイッチングダイオードからの干渉を排除します。ネットワークダイオードブリッジVD1の並列回路内の抵抗R1は、負荷下でのサイリスタVS1のスイッチングを容易にします。パルス過電圧の制限は、パルスノイズがバイポーラ LED HL2 を介して抵抗 R16 に放電されるときに発生します。実験室での研究では、このような保護を使用すると、数ミリ秒続く 1500 ～ 2000 V のパルス過電圧が 30 ～ 40 分の XNUMX に低減されることが示されています。

細部

要素値の小さな変更はデバイスの動作には影響しません。サイリスタを50 * 50 mmのラジエーターに取り付けることをお勧めします。電源トランス T1 は、二次電圧 15 ～ 13 V で最大 15 W の電力を持つネットワークアダプタから使用できます。サージ保護装置は、[1] で推奨されているように実装されました。コイル L1,12 にはそれぞれ直径 6 mm のワイヤが 0,8 回巻かれ、T2 - 直径 10 mm のコイルに同じワイヤが 10 回巻かれ、モニタおよびコンピュータ用の電源のネットワークフィルタからの 1006 巻線変圧器が使用されます。適切な。統合タイマーの類似品は、KR1VI0,12 マイクロ回路です。抵抗タイプ MLT-1、R2 -50 W。電解コンデンサ K35-4 または TAICON」、残り - KM。フィルタコンデンサ C6、C73 - 少なくとも 2 V の電圧用の高電圧タイプ K73-17 または K600-202。サイリスタはフラットバージョン、タイプに取り付けられています。 KU1E106、MCR-202、ただしケースに空きスペースがある場合は、手頃なラジエーターを備えたKU1Nを取り付けることができます。トランスT112タイプTP7-121、TP7-12,6、出力電圧500V、電流XNUMXmA。

調整

デバイスをチェックするときは、負荷の代わりに 220 V 100 W の電球を接続し、ユニットを主電源に接続して、端子 X3 と X4 の電圧を測定します。主電源電圧よりも低くてはなりません。 5 V、そうでない場合は、サイリスタを交換するか、トリミング抵抗 R15 を使用してパルスのデューティサイクルを変更します。家庭用電化製品の動作中の保護装置のテストでは、電気モーターの起動時間がほんの数秒でわずかに増加しましたが、これは動作モードには影響しませんでした。テレビ画面やコンピュータモニターからの干渉は完全になくなり、強力な突入電流による主電源電圧の降下も減少しました。保護装置回路はBP-1型のプラスチックケースに実装されています。 LEDと負荷ソケットがトップカバーに取り付けられ、回路図がプリント基板に組み立てられ、無線コンポーネントの一部が実装されます。

文学

A.カシュカロフ。サージプロテクタはPCだけのものではありません。 -Radiomir、No。7/2003。
I.ポポビッチ。室内照明スイッチ。 -Radiomir、No。2/2005。
V.コノバロフ。冷蔵庫のサージ保護。 -Radiomir、No。5/2007。

著者: V.Konovalov, A.Vanteev, Irkutsk-43, PO Box 380

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